2021年廣東省潮州市高考物理第二次質檢試卷（二模）

一、單項選擇題（本題7小題共28分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目

要求，選對的得4分，不選、錯選、多選不得分）

1.（4分）2020年11月27日00時41分，華龍一號全球首堆--中核集團福清核電5號機

組首次并網成功。華龍一號全球首堆并網成功，標志著我國打破了國外核電技術壟斷，

以下說法正確的是（）

A.華龍一號涉及核反應可能為：4He+27Al-30pl

21315+0n

B.華龍一號涉及核反應可能為：235u+lnf131I+103Y+21n

92053390

C.在核反應過程中，原子核平均核子質量增加

D.在核反應過程中，原子核比結合能減小

2.（4分）逢年過節，采購一盆綠植放在客廳增添節日氛圍已經成為一種越來越普遍的習俗。

如圖為某次采購的一盆綠植，部分花枝上通過輕質短繩掛有各式各樣的小飾品。若所有

飾品質量相同（）

A.不同飾品，由于懸掛樹枝彎曲程度不同，所受花枝作用力不同

B.花枝給飾品作用力方向一定垂直花枝斜向上方

C.經過一段時間，花枝被飾品壓到相對較低的位置，但飾品所受花枝作用力不變

D.使飾品輕微擺動，在飾品擺動過程中，掛繩對飾品拉力的大小和方向均不變

3.（4分）如圖為一電吹風內部電路示意圖，其中變壓器原副線圈匝數比為2：1。當原線圈

接入市電u=220Msinl00m（V）后，副線圈中電機?（額定電壓100V,額定功率100W）

剛好正常工作。則（）

A.電動機內阻為R=100Q

B.交變電壓的頻率為100Hz

C.副線圈中電流的有效值為1A

D.變壓器的輸入功率為110aW

4.（4分）C-NCAP是中國汽車技術研究中心于2006年3月2日正式發布的首版中國新車

評價規程，其以更嚴格、更全面的要求，對車輛進行全方位安全性能測試，從而給予消

費者更加系統、客觀的車輛安全信息，促進汽車企業不斷提升整車安全性能。如圖，被

測汽車在外加牽引裝置牽引下在特定軌道上從靜止開始做勻加速直線運動，當汽車達到

測試速度后，測試速度大小為60km/h,則以下說法正確的是（）

A.汽車勻加速運動時加速度不能大于l.39m/s2

B.若汽車加速度大小為a=2m/s2,則汽車勻加速時間約為30s

C.若汽車加速度大小為a=2m/s2,則汽車勻加速過程發生的位移大小約為69.4m

D.若只更換為質量較輕的汽車進行測試而不改變牽引力等其它測試條件，則該汽車做勻

加速運動的時間會增加

5.（4分）如圖所示為某電子秤示意圖。一絕緣支架放在電子秤上，上端固定一帶電小球a,

穩定后，再移至小球a正上方L處，待系統穩定后1；用手摸小球b使其再次不帶電，后

將該不帶電小球b與a球再次充分接觸并重新移至a球正上方L處，電子秤示數為F2?

若兩小球完全相同，則（）

小球64緣「柄

,示數.單位:N

A.FI<F2

B.F]=4F2

C.若小球a帶負電，L增大，則Fl增大

D.若小球a帶正電，L減小，則F2增大

6.（4分）京張高鐵是北京冬奧會的重要配套工程，其開通運營標志著冬奧會配套建設取得

了新進展。如圖所示為某次高鐵列車運行過程中某節車廂截面示意圖，車廂內兩拉手A、

B分別向前進方向在豎直方向偏離角度a和S并保持不變。取重力加速度為g,則下列

說法錯誤的是（）

前進方向

A.列車可能在減速進站

B.兩角度一定滿足：a=。

C.減小拉手懸繩長度，則偏角變大

D.列車加速度大小為a=gtana

7.（4分）無線充電技術發展至今，在消費電子領域的發展已經取得不錯的成績，如手機無

線充電、電動牙刷無線充電等。以下與無線充電技術應用了相同物理原理的是（）

A.電磁爐B.磁流體發電機

C.電磁軌道炮D.質譜儀

二、多項選擇題（本題3小題共18分。每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要

求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得。分）

8.（6分）USB電風扇體積小、便于攜帶，并且采用了新型的無刷直流電機，比傳統的馬達

風扇更安靜、更省電。目前，以下說法正確的是（）

A.風扇正常工作時，同一扇葉上各點角速度大小相等

B.風扇正常工作時，同一扇葉上各點線速度大小相等

C.若風扇內部電機兩端電壓為U,輸入電流為I,則電機消耗的總功率：P百=5

D.若風扇內部電機兩端電壓為U,輸入電流為I,則電機輸出機械功率：Pm<UI

9.（6分）如圖所示，A粒子和B粒子先后以同樣大小的速度從寬度為d、方向垂直紙面向

外有界勻強磁場的邊界上的。點分別以與邊界成37°和53°方向射入磁場（sin37°=

0.6,sin53°=0.8）,又都恰好垂直另一邊界飛出.若粒子重力不計（）

A.A、B兩粒子均帶正電

B.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比是4：3

C.A、B兩粒子比荷之比是4：3

D.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的時間之比是53：37

10.（6分）2020年7月23日12時41分，長征五號遙四運載火箭將“天問一號”探測器發

射升空，至2021年2月10日19時52分，周期約10個地球日，傾角約10°的大橢圓環

火軌道，則以下說法正確的是（）

A.“天問一號”從A點運動到B點過程中，一直處于超重狀態

B.“天問一號”在軌道H和軌道III上經過B點加速度不同

C.“天問一號”在B點點火減速由軌道II進入軌道III

D.“天問一號”在A點點火加速由軌道I進入軌道H

三、非選擇題：共54分。第11?14題為必考題，考生都必須作答。第15?16題為選考題,

考生根據要求作答。（一）必考題：共42分

11.（6分）LED,即發光二極管，是一種固態的半導體器件，其以高效、節能、安全、長

壽、小巧、清晰光線等技術特點，已經成為新一代照明市場的主力產品。某同學想要描

繪某發光二極管的伏安特性曲線

A.電壓表（量程0?3V、量程0~15V）

B.電流表（量程0?50mA、量程0?0.6A）

C.滑動變阻器（阻值范圍0-20。）

D.電源（電動勢6V,內阻不計）

F.開關，導線若干

（1）如圖甲中的實物連線已經連了部分電路，請你選擇電壓表的合適量程后用電流表外

接法將實物圖中的連線補充完整。

（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片應滑到（選填“M端”或“N端”）。

（3）如圖乙所示為該發光二極管的伏安特性曲線。現將此發光二極管與電動勢為3V、

內阻r=5。的電池組相連，則還需串聯一個電阻R=C,才能使通過它的電流為

10mA（結果保留3位有效數字）。

12.（10分）可以利用圖1所示實驗裝置，測量物塊與水平桌面的動摩擦因數。物塊在重物

的牽引下開始運動，重物落地后即保持靜止不再運動（尚未到達滑輪處）.從紙帶上便于

測量的點開始，相鄰計數點間的距離如圖2所示。已知相鄰兩點間時間間隔為0.10s2?

12345678~9

HTTl[

1051125014481653180317001400IIoi

圖2

（1）通過分析紙帶數據，可判斷在兩相鄰計數點和之間某時刻重物落地。

（2）計數點6對應的速度大小為m/s（保留兩位小數）。

（3）通過紙帶數據可求得物塊與桌面間的動摩擦因數為口=（保留兩位小數）。該

計算結果比動摩擦因數的真實值（填“偏大”或“偏小”或“一樣大”）。

13.（10分）箱式電梯目前已經在高層建筑中得到了廣泛應用，為人們的生活帶來了很大的

便利。當然，我們也要關注箱式電梯存在的一些安全隱患。如圖所示為某箱式貨梯結構

簡圖，此結構可以減小事故所造成的損害。已知該貨梯電梯箱長為L,寬為d（圖中未畫

出），電梯箱空箱（含線圈，不含內部貨物）總質量為M。電梯井內存在與電梯箱等寬的

有界勻強磁場，方向垂直線圈平面，在豎直方向上每隔距離L反向。重力加速度為g

（1）某次電梯載著質量為m的貨物以速度v勻速向上運動，則外加動力裝置提供的牽

引功率為多大？（此時線圈未導通）

（2）當電梯發生事故失去動力時，為減小事故損害，事故后電梯下落的速度不能超過u

（事故發生時，線圈立即導通）

14.（16分）如圖所示，一長木板B質量m=1.0kg,長L=9.2m,其左端緊靠一半徑R=5.5m

的光滑圓弧軌道，但不粘連。圓弧軌道左端點P與圓心O的連線PO與豎直方向夾角為

53°,平臺上表面光滑，其上放置有質量m=1.0kg的滑塊D。平臺上方有一水平光滑固

定滑軌，滑塊C與D通過一輕彈簧連接，開始時彈簧處于豎直方向。一質量m=1.0kg

的滑塊A被無初速地輕放在沿順時針轉動的水平傳送帶左端，下落高度H=3.2m后恰好

能沿切線方向從P點滑入圓弧軌道。A下滑至圓弧軌道最低點并滑上木板B,帶動B向

右運動，滑上平臺，與滑塊D碰撞并粘在一起向右運動。A、D組合體隨后運動過程中

一直沒有離開水平面，轉動速度大小恒為vo=6.Om/s,A與木板B間動摩擦因數為g=

0.5。忽略所有滑塊大小及空氣阻力對問題的影響。（sin53°=0.8,cos53°=0.62）

（1）求滑塊A到達P點的速度大小VP；

（2）求滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數大小需滿足的條件；

（3）若彈簧第一次恢復原長時，C的速度大小為2.0m/s,則隨后運動過程中彈簧的最大

彈性勢能是多大？

（二）選考題：（請從15、16兩題中選擇一題作答，共12分）

15.（4分）用蒸鍋蒸煮食物時，鍋蓋有時候被鍋內氣體向上頂起而向外放氣。從蒸鍋開始

加熱到鍋蓋剛要被頂起，鍋內氣體內能（選填“增大”、“減小”或“不變”）；若

不考慮放氣前后鍋內氣體溫度變化，則放氣后鍋內氣體相比于放氣前單位時間內對器壁

單位面積的撞擊次數將（選填“增多”、“減少”或“不變”）。

16.（8分）如圖所示為某充氣裝置示意圖。裝置水平放置，其中A是容積為V的需要充氣

的絕熱容器。B是內壁光滑的氣筒，左端用可左右移動的活塞密封，活塞橫截面積為S,

B底部通過單向進氣閥m與外界連通。當活塞左移抽氣時n閉合，最多可以從外界抽取

體積V的氣體；當活塞右移充氣時n打開，可以將抽氣過程從外界抽取的氣體全部壓入

容器A。最初活塞位于氣筒B的最左側，A、B內充滿氣體o,溫度與外界大氣溫度相同

均為To。（打氣完成時氣筒內剩余氣體及氣筒與容器間連接處的氣體體積可忽略）

①緩慢推動活塞，將氣筒內體積為V的氣體壓入容器A,則當打氣即將完成時（已知此

過程氣體溫度不變。）

②現快速讓活塞以最大充氣體積V完成10次充氣，測得A內氣體溫度升高為T。求此

時A內氣體壓強p。

17.下列說法中正確的是（）

A.彈簧振子做簡諧振動時，振動系統的勢能與動能之和保持不變

B.在機械橫波傳播方向上的某個質點的振動速度就是波的傳播速度

C.a、b兩束光照射同一雙縫干涉裝置在屏上得到的干涉圖樣中，a光的相鄰亮條紋間距

小于b光的相鄰亮條紋間距，則可以判斷水對a光的折射率比b光大

D.肥皂泡呈現彩色條紋是光的折射現象造成的

E.電磁波在真空中自由傳播時，其傳播方向與電場強度、磁感應強度均垂直

18.?—列橫波在x軸上傳播，a,b是x軸上相距Sab=6m的兩質點，t=0時，b點正好到達

最高點，而此時a點恰好經過平衡位置向上運動。已知這列波的頻率為25Hz.。

(1)求經過時間Is,a質點運動的路程；

(2)若a、b在x軸上的距離大于一個波長，求該波的波速。

2021年廣東省潮州市高考物理第二次質檢試卷（二模）

參考答案與試題解析

一、單項選擇題（本題7小題共28分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目

要求，選對的得4分，不選、錯選、多選不得分）

1.（4分）2020年11月27日00時41分，華龍一號全球首堆--中核集團福清核電5號機

組首次并網成功。華龍一號全球首堆并網成功，標志著我國打破了國外核電技術壟斷，

以下說法正確的是（）

A.華龍一號涉及核反應可能為：4He+27Al30p+ln

213150

B.華龍一號涉及核反應可能為：235u+ln-13“+103丫+21n

92053390

C.在核反應過程中，原子核平均核子質量增加

D.在核反應過程中，原子核比結合能減小

【解答】解：AB、現階段投入實際應用的核電站應用的都是核裂變，故A錯誤。故B

正確；

C、核反應釋放能量說明有質量虧損，故原子核平均核子質量減小；

D、核反應是向著原子核穩定的方向進行的，故D錯誤；

故選：B,

2.（4分）逢年過節，采購一盆綠植放在客廳增添節日氛圍已經成為一種越來越普遍的習俗。

如圖為某次采購的一盆綠植，部分花枝上通過輕質短繩掛有各式各樣的小飾品。若所有

飾品質量相同（）

A.不同飾品，由于懸掛樹枝彎曲程度不同，所受花枝作用力不同

B.花枝給飾品作用力方向一定垂直花枝斜向上方

C.經過一段時間，花枝被飾品壓到相對較低的位置，但飾品所受花枝作用力不變

D.使飾品輕微擺動，在飾品擺動過程中，掛繩對飾品拉力的大小和方向均不變

【解答】解：飾品掛在花枝上，受到自身重力與花枝對其作用力。

A、所有飾品質量相同，故A錯誤；

B、根據平衡條件可知花枝給飾品作用力與重力大小相等，即花枝給飾品作用力方向一定

豎直向上，故B錯誤；

C、經過一段時間，但根據平衡條件可知飾品所受花枝作用力不變，故C正確；

D.在飾品擺動過程中，掛繩對飾品拉力將發生變化。

故選：Co

3.（4分）如圖為一電吹風內部電路示意圖，其中變壓器原副線圈匝數比為2：1。當原線圈

接入市電u=220?sinl00nt（V）后，副線圈中電機?（額定電壓100V,額定功率100W）

剛好正常工作。則（）

A.電動機內阻為R=100。

B.交變電壓的頻率為100Hz

C.副線圈中電流的有效值為1A

D.變壓器的輸入功率為110?W

【解答】解：A、若電動機內阻為R=100Q熱=I2R=15X10QW=100W,顯然不可能;

B、由u=220*\/2，

則交變電壓的頻率：

C、電機M（額定電壓100V,根據P=UL

可知副線圈電流I=E=儂1=1A,故C正確；

U100V

D、由11=220/7m=220?V,原線圈電壓有效值：Ui=%=%里0V=220V

aV2

Unn

由一-得副線圈電壓U2=—^-Ui=—x220V=n°v，

u2n6n88

電機M電壓UM=100V,則r上的電壓Ur=U2-UM=U0V-10V=10V,功率Pr=UJ

=10X1W=1OW

所以副線圈的功率PH；=100W+10W=110W,變壓器的輸入功率P入=P（B=110W,故D

錯誤。

故選：Co

4.（4分）C-NCAP是中國汽車技術研究中心于2006年3月2日正式發布的首版中國新車

評價規程，其以更嚴格、更全面的要求，對車輛進行全方位安全性能測試，從而給予消

費者更加系統、客觀的車輛安全信息，促進汽車企業不斷提升整車安全性能。如圖，被

測汽車在外加牽引裝置牽引下在特定軌道上從靜止開始做勻加速直線運動，當汽車達到

測試速度后，測試速度大小為60km/h,則以下說法正確的是（）

A.汽車勻加速運動時加速度不能大于L39m/s2

B.若汽車加速度大小為a=2m/s2,則汽車勻加速時間約為30s

C.若汽車加速度大小為a=2m/s2,則汽車勻加速過程發生的位移大小約為69.4m

D.若只更換為質量較輕的汽車進行測試而不改變牽引力等其它測試條件，則該汽車做勻

加速運動的時間會增加

【解答】解：A、為達到測試速度要求，由2ax=v2,其中v=60km/h="§&m/s2,故A錯

3

、口

醫；

2

B、若汽車加速度大小為a=2m/s8,則汽車的加速和勻速位移之和為100m,即2_+vt=

2a

100,勻加速時間t=2ls；

7

2（―）2

C、若汽車加速度大小為a=2m/s2,則汽車的勻加速位移X8=工-=———m^69.4m；

2a2X2

D、由牛頓第二定律可知：F=ma,加速度增大，加速時間t減小;

故選：Co

5.（4分）如圖所示為某電子秤示意圖。一絕緣支架放在電子秤上，上端固定一帶電小球a,

穩定后，再移至小球a正上方L處，待系統穩定后1；用手摸小球b使其再次不帶電，后

將該不帶電小球b與a球再次充分接觸并重新移至a球正上方L處，電子秤示數為F2。

若兩小球完全相同，則（）

A.Fi<F2

B.Fi=4F2

C.若小球a帶負電，L增大，則Fi增大

D.若小球a帶正電，L減小，則F2增大

【解答】解：AB、小球b與小球a充分接觸后b對a有個向下的庫侖力，則:

QXQ2

P=k^——2_=k-^—

L84L4

電子秤的示數為：Fi=F+F'

用手摸小球b使其再次不帶電，后將該不帶電的小球b與a球再次充分接觸后，b對a

向下的庫侖力

x2

J7kQ

F"=k

L216L3

電子秤的示數為：F2=F+F”

由此可知，FI>F2,且FI#4F2，故AB錯誤；

C、若小球a帶負電，根據庫侖定律可知，則Fi減小，故C錯誤;

D、若小球a帶正電，根據庫侖定律可知，則F2增大，故D正確;

故選：D。

6.（4分）京張高鐵是北京冬奧會的重要配套工程，其開通運營標志著冬奧會配套建設取得

了新進展。如圖所示為某次高鐵列車運行過程中某節車廂截面示意圖，車廂內兩拉手A、

B分別向前進方向在豎直方向偏離角度a和0并保持不變。取重力加速度為g,則下列

說法錯誤的是（）

前進方向

?A?B

A.列車可能在減速進站

B.兩角度一定滿足：a=0

C.減小拉手懸繩長度，則偏角變大

D.列車加速度大小為a=gtana

【解答】解：A、拉手A、豎直向下的重力作用，列車速度水平向右，則汽車做勻減速直

線運動；

BD、拉手A所受合外力水平向左，由牛頓第二定律可知其加速度大小a=gtana,則角度

a和0相同；

C、車廂內兩拉手偏離角度保持不變，則繩的方向保持不變，故C錯誤。

本題選擇錯誤選項

故選：Co

7.（4分）無線充電技術發展至今，在消費電子領域的發展已經取得不錯的成績，如手機無

線充電、電動牙刷無線充電等。以下與無線充電技術應用了相同物理原理的是（）

A.電磁爐B.磁流體發電機

C.電磁軌道炮D.質譜儀

【解答】解：從題意可知，手機內部的線圈在交變磁場中發生電磁感應現象，是利用電

磁感應原理工作的；

A、電磁爐是利用電磁感應原理工作的，故A正確；

B、磁流體發電機是利用帶電粒子在磁場中偏轉而在兩板間形成電勢差，故B錯誤；

C、電磁軌道炮是通電導體在磁場中受安培力作用而運動的，故C錯誤；

D、質譜儀是利用帶電粒子在磁場偏轉原理制成的，故D錯誤。

故選：A0

二、多項選擇題（本題3小題共18分。每小題給出的四個選項中，有多個選項符合題目要

求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得。分）

8.（6分）USB電風扇體積小、便于攜帶，并且采用了新型的無刷直流電機，比傳統的馬達

風扇更安靜、更省電。目前，以下說法正確的是（)

A.風扇正常工作時，同一扇葉上各點角速度大小相等

B.風扇正常工作時，同一扇葉上各點線速度大小相等

C.若風扇內部電機兩端電壓為U,輸入電流為I,則電機消耗的總功率：P.g=UI

D.若風扇內部電機兩端電壓為U,輸入電流為I,則電機輸出機械功率：P出＜UI

【解答】解：AB、風扇正常工作時，角速度大小相等，B錯誤；

C、若風扇內部電機兩端電壓為U,則電機消耗的總功率：P,e=UL故C正確；

D、若風扇內部電機兩端電壓為U,由于電動機線圈生熱消耗一部分能量出＜UI,故D正

確。

故選：ACDo

9.（6分）如圖所示，A粒子和B粒子先后以同樣大小的速度從寬度為d、方向垂直紙面向

外有界勻強磁場的邊界上的0點分別以與邊界成37°和53°方向射入磁場（sin370=

0.6,sin530=0.8）,又都恰好垂直另一邊界飛出。若粒子重力不計（）

￡VH**

A.A、B兩粒子均帶正電

B.A、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比是4：3

C.A、B兩粒子比荷之比是4：3

B兩粒子在磁場中做圓周運動的時間之比是53：37

【解答】解：A、作出粒子運動軌跡如圖

根據左手定則可判斷粒子帶正電，故A正確：

B、由幾何關系可得R=——、B兩粒子在磁場中做圓周運動的半徑之比包=

cosaRB

3_

cos530=_^_=3e

cos37037

5

C、根據洛倫茲力提供向心力有qvB=m《2=一匕，則A&：9=啊=匹，故C正

RmBRmAmBRA2

確；

.K

53R

D、根據T=-2兀R』----T=—2-----LIA.=A__53^x_3^i2,故D錯誤。

v6兀vtB37RB37337

故選：AC。

10.（6分）2020年7月23日12時41分，長征五號遙四運載火箭將“天問一號”探測器發

射升空，至2021年2月10日19時52分，周期約10個地球日，傾角約10°的大橢圓環

火軌道，則以下說法正確的是（）

A.“天問一號”從A點運動到B點過程中，一直處于超重狀態

B.“天問一號”在軌道H和軌道III上經過B點加速度不同

c.“天問一號”在B點點火減速由軌道n進入軌道iii

D.“天問一號”在A點點火加速由軌道I進入軌道11

【解答】解：A、“天問一號”從A點運動到B點過程中，則加速度方向指向地心，故A

錯誤；

B、根據涔■，故B錯誤；

CD、在變軌問題中，由高軌道進入低軌道需要減速，在A點點火加速由軌道I進入軌道

11。

故選：CD,

三、非選擇題：共54分。第11?14題為必考題，考生都必須作答。第15?16題為選考題，

考生根據要求作答。（一）必考題：共42分

11.（6分）LED,即發光二極管，是一種固態的半導體器件，其以高效、節能、安全、長

壽、小巧、清晰光線等技術特點，已經成為新一代照明市場的主力產品。某同學想要描

繪某發光二極管的伏安特性曲線

A.電壓表（量程0~3V、量程0~15V）

B.電流表（量程0?50mA、量程0~0.6A）

C.滑動變阻器（阻值范圍0?20Q）

D.電源（電動勢6V,內阻不計）

F.開關，導線若干

乙

（1）如圖甲中的實物連線已經連了部分電路，請你選擇電壓表的合適量程后用電流表外

接法將實物圖中的連線補充完整。

（2）閉合開關前，滑動變阻器滑片應滑到M端（選填“M端”或“N端”）。

（3）如圖乙所示為該發光二極管的伏安特性曲線。現將此發光二極管與電動勢為3V、

內阻r=5。的電池組相連，則還需串聯一個電阻1^=135。，才能使通過它的電流為

10mA（結果保留3位有效數字）。

【解答】解：（1）描繪某發光二極管的伏安特性曲線，電壓和電流需從零開始測起；電

流表題目中要求用外接法，為了測量準確，根據伏安特性曲線知，實物連接圖如圖所示；

（2）為了保護測量電路，閉合開關前，保證閉合開關后；

（3）根據伏安特性曲線知，當通過二極管的電流為10mA時-，根據歐姆定律得

Rx*寺需Q=i6o。，

根據閉合電路歐姆定律得，.=1_=5需Q=300。，則串聯的電阻：R=R總-Rx-r

=（300-160-5）Q=135Q。

故答案為：（1）如圖所示，（2）M端。

12.（10分）可以利用圖1所示實驗裝置，測量物塊與水平桌面的動摩擦因數。物塊在重物

的牽引下開始運動，重物落地后即保持靜止不再運動（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于

測量的點開始，相鄰計數點間的距離如圖2所示。已知相鄰兩點間時間間隔為0.10s2,

紙帶運動方向：叱(

123456789

U_p..L_■1Lit

1051)2,50144816.531803170014001100

圖2

（1）通過分析紙帶數據，可判斷在兩相鄰計數點5和6之間某時刻重物落地。

（2）計數點6對應的速度大小為1.75m/s（保留兩位小數）。

（3）通過紙帶數據可求得物塊與桌面間的動摩擦因數為u=0.31（保留兩位小數）。

該計算結果比動摩擦因數的真實值偏大（填“偏大”或“偏小”或“一樣大”）。

【解答】解：（1）從紙帶上的數據分析得知：在計數點5之前，兩相鄰計數點間的位移

逐漸增大，約為2cm、4間與4,說明在5,物塊開始減速；

（2）相鄰的計數點間的時間間隔為T=5.1s

根據勻變速直線運動中一段時間內中點時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度，則

計數點6對應的速度大小為

03+17.00）X18-2而S、I75M/S

2T2X3.1

（3）研究計數點6到9的過程,由圖可知78-X67|=（14.00-17.00）cm=-3cm=-7.03m

根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT2得

a==^-^-m/s2=3.00m/s4o

T20.I3

此過程中物塊做勻減速運動過程，根據牛頓第二定律得

Hmg=ma

解得p^O.31

物塊做勻減速直線運動的過程中，水平方向除受滑動摩擦力外，根據牛頓第二定律得

H?mg+ffU=ma

可知，真，即動摩擦因數計算結果大于真實值。

故答案為：（1）5、5；（2）1.75,偏大。

13.（10分）箱式電梯目前已經在高層建筑中得到了廣泛應用，為人們的生活帶來了很大的

便利。當然，我們也要關注箱式電梯存在的一些安全隱患。如圖所示為某箱式貨梯結構

簡圖，此結構可以減小事故所造成的損害。已知該貨梯電梯箱長為L,寬為d（圖中未畫

出），電梯箱空箱（含線圈，不含內部貨物）總質量為M。電梯井內存在與電梯箱等寬的

有界勻強磁場，方向垂直線圈平面，在豎直方向上每隔距離L反向。重力加速度為g

（1）某次電梯載著質量為m的貨物以速度v勻速向上運動，則外加動力裝置提供的牽

引功率為多大？（此時線圈未導通）

（2）當電梯發生事故失去動力時，為減小事故損害，事故后電梯下落的速度不能超過u

（事故發生時，線圈立即導通）

【解答】解：（1）電梯勻速向上運動，由平衡條件得：F=（M+m）g

則牽引力的牽引功率為：P=Fv

解得：P=（M+m）gv

（2）電梯以最大速度向下運動時，線圈切割磁感線產生電動勢：E=2nBdu

則線圈內部電流為：I遇

R

則線圈受到的安培力最大值為：FA=2nBId

為保證安全，則需滿足：FA2（M+m3）g

j5P2,27n2nB2d,3u

解得：m（）＜4n_B_d_Jl-M-Mo

gRgR

答：（1）外加動力裝置提供的牽引功率為大小為（M+m）gvo

（2）該電梯所能運載的物資質量不能超過4n'dU_M。

gR

14.（16分）如圖所示，一長木板B質量m=1.0kg,長L=9.2m,其左端緊靠一半徑R=5.5m

的光滑圓弧軌道，但不粘連。圓弧軌道左端點P與圓心O的連線PO與豎直方向夾角為

53°,平臺上表面光滑，其上放置有質量m=1.0kg的滑塊D。平臺上方有一水平光滑固

定滑軌，滑塊C與D通過一輕彈簧連接，開始時彈簧處于豎直方向。一質量m=1.0kg

的滑塊A被無初速地輕放在沿順時針轉動的水平傳送帶左端，下落高度H=3.2m后恰好

能沿切線方向從P點滑入圓弧軌道。A下滑至圓弧軌道最低點并滑上木板B,帶動B向

右運動，滑上平臺，與滑塊D碰撞并粘在一起向右運動。A、D組合體隨后運動過程中

一直沒有離開水平面，轉動速度大小恒為vo=6.Om/s,A與木板B間動摩擦因數為四=

0.5。忽略所有滑塊大小及空氣阻力對問題的影響。（sin53°=0.8,cos53°=0.62）

(1)求滑塊A到達P點的速度大小VP；

(2)求滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數大小需滿足的條件；

(3)若彈簧第一次恢復原長時，C的速度大小為2.0m/s,則隨后運動過程中彈簧的最大

彈性勢能是多大？

【解答】解：(1)滑塊A離開傳送帶做平拋運動，豎直方向滿足：v2=2gH

又A沿切線滑入圓軌道，滿足：vy=vpsin53°

解得：vp=10m/s；

(2)A沿切線滑入圓軌道，滿足：vx=vpcos53°

解得：vx=8m/s=vo

即A在傳送帶上應先勻加速，與傳送帶共速后隨傳送帶勻速運動最右端

..\32n

M-0mgs^ymvx-3

即滑塊A與傳送帶的動摩擦因數需滿足：印》0.5；

(3)A沿圓弧軌道滑下，根據機械能守恒定律可得：mgR(l-Cos53°J.mv2

512x

假定A在木板B上與B共速后木板才到達右側平臺，取向右為正2=(m+m)v共

A、B共速過程111ngs相看總(m+m)福

解得：s相=7.8mVL=9.2m

設B板開始滑動到AB共速滑過距離SB,由動能定理可得：pimgg

解得：sB=3.6mVd=7m即假設成立，

B撞到平臺后,A繼續向右運動-s相)

隨后A將以V2的速度滑上平臺，與D發生完全非彈性碰撞，取向右為正。

①若彈簧開始處于壓縮狀態，則第一次恢復原長時，則有：

mv8=-Mvc+(m+m)V3=(M+m+m)V4

994719

v3^-（M-4n-4n）v4

解得隨后運動過程中系統共速時彈簧最大彈性勢能為：Epmax=18J；

②若彈簧開始處于原長狀態，則第一次恢復原長時，則有：

mv2=Mvc+（m+m）V6=（M+m+m）V6

19193R

Epmax『vc壇（m+m）v53（M加端v6

解得隨后運動過程中系統共速時彈簧最大彈性勢能為：Epmax=2J。

答：（1）滑塊A到達P點的速度大小為10m/s；

（2）滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數大小需滿足風》7.3；

（3）①若彈簧開始處于壓縮狀態，隨后運動過程中系統共速時彈簧最大彈性勢能為18J；

②若彈簧開始處于原長狀態，隨后運動過程中系統共速時彈簧最大彈性勢能為2J。

（-）選考題：（請從15、16兩題中選擇一題作答，共12分）

15.（4分）用蒸鍋蒸煮食物時，鍋蓋有時候被鍋內氣體向上頂起而向外放氣。從蒸鍋開始

加熱到鍋蓋剛要被頂起，鍋內氣體內能增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）；

若不考慮放氣前后鍋內氣體溫度變化，則放氣后鍋內氣體相比于放氣前單位時間內對器

壁單位面積的撞擊次數將減少（選填“增多”、“減少”或“不變”）。

【解答】解：一定質量的理想氣體得內能僅僅與溫度有關，從蒸鍋開始加熱到鍋蓋剛要

被頂起，內能增大，即氣體的溫度不變，由于放氣后氣體的壓強減小，放氣后鍋內氣體

相比于放氣前單位時間內對器壁單位面積的撞擊次數減少。

故答案為：增大，減少

16.（8分）如圖所示為某充氣裝置示意圖。裝置水平放置，其中A是容積為V的需要充氣

的絕熱容器。B是內壁光滑的氣筒，左端